stm32硬件平臺(tái)展示概要課件

1、基于STM32的硬件開發(fā)平臺(tái)關(guān)鍵詞： ARM、單片機(jī)、硬件、原理圖、MDK第一章第一章 緒論緒論MCU的發(fā)展趨勢(shì)以及平臺(tái)的設(shè)計(jì)目的的發(fā)展趨勢(shì)以及平臺(tái)的設(shè)計(jì)目的隨著現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的進(jìn)步，MCU的發(fā)展也同樣經(jīng)歷了一系列的過程。從最開始的51單片機(jī)一統(tǒng)天下逐漸發(fā)展到現(xiàn)今百家爭(zhēng)鳴的局面。在低端8位機(jī)市場(chǎng)，51單片機(jī)仍牢牢地把握著市場(chǎng)；而在中端16位單片機(jī)市場(chǎng)，AVR、Freescale等一系列廠商也在各自努力發(fā)展；在高端32位市場(chǎng)，由三星S3C2410，2440為代表的ARM芯片一枝獨(dú)秀。但是隨著技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)工作和消費(fèi)的需求。對(duì)MCU提出的要求越來越高。現(xiàn)如今能夠大規(guī)模占有市場(chǎng)的芯片往往都具有如下

2、特點(diǎn): 1 功能強(qiáng)大，外設(shè)豐富，兼容性高 2 良好的功耗控制，優(yōu)秀的電源管理能力 3 低廉的成本隨著國內(nèi)近些年電子設(shè)計(jì)的高速發(fā)展，以及大眾對(duì)高性能電子產(chǎn)品的需求增大，我們勢(shì)必要使用更多的更好的芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)?，F(xiàn)今最熱門的電子應(yīng)用包括了汽車電子、工業(yè)控制、醫(yī)療機(jī)械等傳統(tǒng)方向；同時(shí)也包含了智能手機(jī)，GPS導(dǎo)航，電子書以及MID等一系列的新興的消費(fèi)產(chǎn)品。在市面上這些高端的應(yīng)用幾乎都被各大國外企業(yè)所壟斷，開發(fā)民族電子產(chǎn)品是發(fā)展中國電子的根本。所以選擇一款好的芯片就能夠使復(fù)雜的開發(fā)流程簡(jiǎn)化，從而達(dá)到事半功倍的效果。 本設(shè)計(jì)主要使用的開發(fā)工具 1:ALTIUM DESIGNER（DXP）Protel

3、DXP 簡(jiǎn)介 Altium公司作為EDA設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)先公司之一，在原來Protel 99SE的基礎(chǔ)上，應(yīng)用最先進(jìn)的軟件設(shè)計(jì)方法，率先推出了一款基于Windows2000和Windows XP操作系統(tǒng)的EDA設(shè)計(jì)軟件Protel DXP。Protel DXP在前版本的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能。新的可定制設(shè)計(jì)環(huán)境功能包括雙顯示器支持，可固定、浮動(dòng)以及彈出面板，強(qiáng)大的過濾和對(duì)象定位功能及增強(qiáng)的用戶界面等。Protel DXP是第一個(gè)將所有設(shè)計(jì)工具集于一身的板級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，電子設(shè)計(jì)者從最初的項(xiàng)目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)。Protel DXP運(yùn)行在優(yōu)化的設(shè)計(jì)瀏覽器平臺(tái)上，并

4、且具備當(dāng)今所有先進(jìn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，能夠處理各種復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)過程。通過設(shè)計(jì)輸入仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)渥詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)融合，Protel DXP提供了全面的設(shè)計(jì)解決方案。2:REALVIEW MDK RealView MDK 簡(jiǎn)介 RealView MDK開發(fā)工具源自德國Keil公司，被全球超過10萬的嵌入式開發(fā)工程師驗(yàn)證和使用，是ARM公司目前最新推出的針對(duì)各種嵌入式處理器的軟件開發(fā)工具。RealView MDK集成了業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的技術(shù)，包括uVision3集成開發(fā)環(huán)境與 RealView編譯器。支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核處理器，可以自動(dòng)配置啟動(dòng)

5、代碼，集成Flash燒寫模塊，強(qiáng)大的Simulation設(shè)備模擬，性能分析等功能，與ARM之前的工具包ADS等相比，RealView編譯器的最新版本可將性能改善提高超過20 。第二章第二章 STM32處理器簡(jiǎn)介處理器簡(jiǎn)介 ARM Cortex-M3(STM32)處理器 簡(jiǎn)介 Cortex-M3處理器是一個(gè)低功耗的處理器，具有門數(shù)少, 中斷延遲小, 調(diào)試容易等特點(diǎn)。它是為功耗和價(jià)格敏感的應(yīng)用領(lǐng)域而專門設(shè)計(jì)而同時(shí)又具有較高性能的處理器。應(yīng)用范圍可從低端微控制器到復(fù)雜SoC。Cortex-M3處理器使用了ARM v7-M體系結(jié)構(gòu)，是一個(gè)可綜合的、高度可配置的處理器。它包含了一個(gè)高效的哈佛結(jié)構(gòu)三級(jí)流水

6、線，可提供1.25DMIPS/MHz的性能。在一個(gè)具有32個(gè)物理中斷的標(biāo)準(zhǔn)處理器實(shí)現(xiàn)上（0.13um Metro 50MHz），達(dá)到了突出的0.06mW/MHz能效比。為降低器件成本，Cortex-M3處理器采用了與系統(tǒng)部件緊耦合的實(shí)現(xiàn)方法，來縮小芯片面積，其內(nèi)核面積比現(xiàn)有的三級(jí)流水線內(nèi)核縮小了30%。Cortex-M3處理器實(shí)現(xiàn)了Thumb-2指令集架構(gòu)，具有很高的代碼密度，可降低存儲(chǔ)器需求，并能達(dá)到非常接近32位ARM指令集的性能。處理器組件 Cortex-M3處理器內(nèi)部主要包括處理器內(nèi)部主要包括 有以下部件有以下部件 處理器內(nèi)核 (CM3Core) 與處理器核緊密結(jié)合的嵌套向量中斷控制器

7、 (NVIC) 存儲(chǔ)器保護(hù)單元 (MPU) 總線接口 (BUS Matrix ) 調(diào)試接口 (JATG)第三章第三章 STM32硬件平臺(tái)的搭建硬件平臺(tái)的搭建STM32硬件平臺(tái)核心板的基本結(jié)構(gòu) STM32硬件平臺(tái)基板的基本結(jié)構(gòu)包括如下模塊硬件平臺(tái)基板的基本結(jié)構(gòu)包括如下模塊 數(shù)碼管接口 led燈接口 矩陣鍵盤接口 SD 接口 CAN總線接口 MAX232 接UART接口 USB接口 揚(yáng)聲器接口 電源供電模塊 復(fù)位和濾波模塊 JATG調(diào)試接口 PCB的設(shè)計(jì) PCB的設(shè)計(jì)主要來源于對(duì)原理圖的轉(zhuǎn)換和生成。只要建立了正確的原理圖，通過生成元器件就可以將原理圖上的元件都導(dǎo)入到PCB當(dāng)中。然后就需要進(jìn)行各個(gè)器

8、件的排布和連線。通過對(duì)規(guī)則進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)后，在進(jìn)行布線，然后在檢測(cè)其布線的合理性，并對(duì)其一一糾正。整體原理圖和生成的PCB板圖如下 ：原理圖PCB圖 本實(shí)驗(yàn)板可以完成的實(shí)驗(yàn)有如下： 1：led流水燈實(shí)驗(yàn) 2：數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn) 3：矩陣鍵盤實(shí)驗(yàn) 4：外部中斷實(shí)驗(yàn) 5：RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)（通過數(shù)碼管體現(xiàn)） 6：串口通信實(shí)驗(yàn) 7：USB傳輸實(shí)驗(yàn) 8：CAN總線實(shí)驗(yàn) 9：蜂鳴器實(shí)驗(yàn) 10：SD卡存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn) 11：液晶屏拓展實(shí)驗(yàn) 12：本實(shí)驗(yàn)板將所有的I/O接口都引出，方便進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn) 13:UC/OS2操作系統(tǒng)移植第四章第四章 STM32軟件平臺(tái)的應(yīng)用軟件平臺(tái)的應(yīng)用Keil的軟件開發(fā)周期 使用Keil來開

9、發(fā)嵌入式軟件，開發(fā)周期和其他的平臺(tái)軟件開發(fā)周期是類似。大致有以下幾個(gè)步驟： 1. 創(chuàng)建一個(gè)工程，選擇一塊目標(biāo)芯片，并且做一些必要的工程配置。 2. 編寫C或者匯編源文件。 3. 編譯應(yīng)用程序。 4. 修改源程序中的錯(cuò)誤。 5. 聯(lián)機(jī)調(diào)試。 下面結(jié)構(gòu)圖完整描述了Keil開發(fā)軟件的整個(gè)過程。uVision3 集成開發(fā)環(huán)境 uVision3 IDE是一款集編輯，編譯和項(xiàng)目管理于一身的基于窗口的軟件開發(fā)環(huán)境。uVision3集成了C語言編譯器，宏編譯，鏈接/定位，以及HEX文件產(chǎn)生器。 uVision3具有如下特性： 功能齊全的源代碼編輯器 用于配置開發(fā)工具的設(shè)備庫 用于創(chuàng)建工程和維護(hù)工程的項(xiàng)目管理器

10、 所有的工具配置都采用對(duì)話框進(jìn)行 集成了源碼級(jí)的仿真調(diào)試器，包括高速CPU和外設(shè)模擬器 用于往Flash ROM下載應(yīng)用程序的Flash編程工具 完備的開發(fā)工具幫助文檔，設(shè)備數(shù)據(jù)表和用戶使用向?qū)?uVision3具有良好的界面風(fēng)格，下圖是一個(gè)典型的調(diào)試時(shí)的窗口ULINK USB-JTAG接口適配器平臺(tái)展示流水燈實(shí)驗(yàn)時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)展示結(jié)束語結(jié)束語 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我學(xué)到了許多東西。即無論要做什么事情，不到最后關(guān)頭請(qǐng)不要輕言放棄。只有全心全意的將其當(dāng)做自己的事業(yè)去完成。你一定會(huì)取得成績(jī)的。對(duì)我來說，在這次設(shè)計(jì)中遇到的困難有很多很多。但是我在余秋菊老師的關(guān)懷和鼓勵(lì)下以及實(shí)驗(yàn)室畢老師等的全力支持下還有同學(xué)們的幫助下終于順利完成了設(shè)計(jì)。這是我大學(xué)生涯的最后一個(gè)設(shè)計(jì)，我